Baccalaureat 2003 etude des constructions s.t.i (genie electrotechnique) semestre 2 polynesie

Informations

• Publié par: aldebaran
• Nombre de lectures: 919
• Langue: Français

Extrait

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE SCIENCES ET TECHNOLOGIES INDUSTRIELLES Spécialité GENIE ELECTROTECHNIQUE SESSION 2003 Epreuve : ETUDE DES CONSTRUCTIONS Durée : 4 heures Coefficient : 6 SYSTEME DE HALAGE DE TGV AUCUN DOCUMENT AUTORISE (y compris les guides couramment utilisés) MOYENS DE CALCULS AUTORISES : Calculatrices suivant circulaire n°99-018 du 01-02-1999 Le candidat répondra sur les pages réponses Les pages réponses (DR 1 à DR 9) sont à remettre en fin d’épreuve  COMPOSITION DU SUJET DOSSIER TECHNIQUE : DT 1 à DT 6 MISE EN SITUATION DT 1 PRESENTATION GENERALE DT 1 et DT 2 PRESENTATION DETAILLEE DT 3 et DT 4 PERSPECTIVES DU CHARIOT D’ATTELAGE DT 4 et DT 5 EXTRAIT D’ELEMENTS NORMALISES DT 6 DOSSIER TRAVAIL DEMANDE : DR 1 à DR 9 VALIDATION DU DIMENSIONNEMENT DU CABLE DR 1 et DR 2 VERIFICATION DES PERFORMANCES DU MOTEUR DR 3 et DR 4 COMPATIBILITE DU DEBATTEMENT DU VERROU DR 4 à DR 7 REALISATION D’UNE SOLUTION TECHNOLOGIQUE DR 5, DR 8 et DR 9 BAREME PREVISIONNEL VALIDATION DU DIMENSIONNEMENT DU CABLE 5 points VERIFICATION DES PERFORMANCES DU MOTEUR 6 points COMPATIBILITE DU DEBATTEMENT DU VERROU 4 points REALISATION D’UNE SOLUTION TECHNOLOGIQUE 5 points  DOSSIER TECHNIQUE Ce dossier comporte 6 Documents numérotés de DT1 à DT 6 MISE EN SITUATION DT 1 PRESENTATION GENERALE DT 1 et DT 2 PRESENTATION DETAILLEE DT 3 et DT 4 PERSPECTIVES DU CHARIOT D’ATTELAGE DT 4 et DT 5 EXTRAIT D’ELEMENTS NORMALISES DT 6 SYSTEME DE HALAGE DE TGV 1/ MISE EN SITUATION Pour assurer l’usinage du faux rond des roues de TGV, on rentre dans l’atelier de maintenance la rame de TGV sans se servir de caténaires. Le support étudié est le système de halage qui permet le déplacement des rames TGV. Les fonctions que doit assurer le système de halage sont les suivantes : - positionner fréquemment sur les rails une rame de TGV qui ne peut pas être mise sous tension, - transmettre un effort de halage en emprisonnant un essieu de la rame entre 4 galets, - utiliser l’énergie électrique disponible dans l’atelier seulement pour alimenter le moto- réducteur du système. 2/ PRESENTATION GENERALE A : FONCTIONNEMENT DE L’ENSEMBLE Le chariot d’attelage surbaissé circule sur la voie secondaire et emprisonne n’importe quel essieu de la rame grâce à 4 galets escamotables. Galets escamotables Galets de guidage DT 1 Pour des raisons de sécurité des personnes, le halage d’une rame ne peut se faire que du sud vers le nord. Lors d’une demande d’entraînement, on dirige le chariot vers le point de traînage coté sud. Arrivé au point de traînage, la rampe de sortie libère les galets escamotables qui emprisonnent l’essieu. Le chariot est maintenant attelé à la rame de TGV et celle-ci peut être tractée jusqu’au point de départ coté nord. A cet endroit, les galets escamotables se rétractent au contact de la rampe de rentrée. Zone d’attelage Zone de Chariot NORD SUD libération Point de traînage Point de départ Rampe de sortie Rampe de rentrée des galets escamotables des galets escamotables B : ELEMENTS CONSTITUTIFS Le système étudié peut se décomposer en deux sous-ensembles : - un chariot qui permet le halage de la rame de TGV, - un moto-réducteur qui permet le déplacement du chariot grâce à un treuil cabestan. Voie principale NORD Moto-réducteur frein Poupées Câble Poulie Voie secondaire Contrepoids 4 galets de guidage Chariot d’attelage 4 galets escamotables SUD Voie principale Voie secondaire Câble DT 2 2/ PRESENTATION DETAILLEE A : LE CHARIOT D’ATTELAGE Les extrémités du câble de halage sont accrochées sur le chariot surbaissé. Le chariot est guidé à l’intérieur de la voie principale sur une voie secondaire grâce à 4 galets de guidage. Ce chariot est également muni de 4 galets escamotables. Ces galets permettent l’emprisonnement d’un essieu de la rame TGV. L'effort de halage, dès lors, peut être transmis à la rame. Sur les documents DT 4 et DT 5 vous trouverez les modèles volumiques du chariot. B : LE CABLE EN ACIER Le câble de diamètre 16 mm assure la liaison entre les poupées du treuil cabestan et le chariot. Il transmet l’effort de halage. C : LE CONTREPOIDS Le contrepoids agit sur le câble entre les deux poupées du cabestan. Le contrepoids assure l’adhérence du câble sur les poupées galbées. Sa masse est de 500 Kg. D : LE TREUIL CABESTAN Le treuil cabestan est constitué d’un réducteur de vitesse permettant d’augmenter le couple du moteur électrique. Il est associé à deux poupées galbées motrices qui tourne à la même vitesse. CHAINE CINEMATIQUE DU TREUIL Données techniques : ROUE 1 : Z1 = 27 dents d = 59,4 mm et le module m = 2,2 1 1 ROUE 2 : Z2 = 134 dents d = 294,8 mm et m = 2,2 2 1 ROUE 3 : Z3 = 17 dents d = 74,8 mm et m = 4,4 3 2 ROUE 4 : Z4 = 98 dents d = 431,2 mm et m = 4,4 4 2 POUPEES : d = 300 mm poupée SCHEMA CINEMATIQUE DU TREUIL Arbre moteur ROUE 2 ROUE 1 ROUE 3 ROUE 4 Poupées DT 3 E : ACCOUPLEMENT LIMITEUR DE COUPLE Ce limiteur de couple de sécurité de type ROBA est composé d’un accouplement élastique absorbant les chocs dus au démarrage et à l’arrêt du moteur. Lorsque le couple engendré par l’effort du treuil est supérieur au couple moteur, le limiteur de couple patine et évite la rupture du câble. F : MOTEUR ELECTRIQUE C’est un moteur électrique triphasé de type ACA 180-6L. Ce moteur a un couple important quel que soit la vitesse angulaire. La puissance du moteur varie de 1,4 à 20 kW et sa vitesse de rotation varie entre 83 et 1960 tr/min. 3/ PERSPECTIVES DU CHARIOT D’ATTELAGE VUE D’ENSEMBLE DT 4 VUE DU MECANISME D’ESCAMOTAGE Châssis Verrou Ressort de compression Galet de sortie Galet escamotable DT 5  TRAVAIL DEMANDE Ce dossier comporte 9 Documents numérotés de DR1 à DR 9 COMPOSITION DU SUJET VALIDATION DU DIMENSIONNEMENT DU CABLE DR 1 et DR 2 VERIFICATION DES PERFORMANCES DU MOTEUR DR 3 et DR 4 COMPATIBILITE DU DEBATTEMENT DU VERROU DR 4 à DR 7 REALISATION D’UNE SOLUTION TECHNOLOGIQUE DR 5, DR 8 et DR 9 TEMPS CONSEILLE LECTURE DES DOCUMENTS 50 min VALIDATION DU DIMENSIONNEMENT DU CABLE 30 min VERIFICATION DES PERFORMANCES DU MOTEUR 40 min COMPATIBILITE DU DEBATTEMENT DU VERROU 35 min REALISATION D’UNE SOLUTION TECHNOLOGIQUE 25 min Toutes les parties sont indépendantes et peuvent être traitées séparément. Répondre aux questions sur les pages DR1 à DR9